- •И графической части
- •Задание Введение
- •1. Структурный анализ механизма
- •1. Структурный анализ механизма
- •2. Кинематический анализ механизма
- •2.1 План положений
- •2.3 Планы скоростей и ускорений
- •Относительная погрешность вычислений
- •3. Силовой расчет
- •3.2 Силовой расчет группы Ассура второго класса
- •3.2.1 Определение сил инерции
- •3.2.2 Определение сил тяжести
- •3.2.3 Определение реакций в кинематических парах
- •3.3 Силовой расчет механизма 1 класса
- •3.3.1 Определение сил тяжести
- •3.3.2 Определение реакций в кинематических парах
- •3.4 Рычаг Жуковского
- •Относительная погрешность вычислений
- •4. Динамический расчет
- •4.1 Определение приведенных моментов сил
- •4.2 Определение кинетической энергии звеньев
- •4.3 Определение момента инерции маховика
- •4.4 Определение закона движения звена приведения
- •Относительная погрешность вычислений
- •Результаты расчётов по программе тмм1.
- •Список литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Список литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
2. Кинематический анализ механизма
2.1 План положений
План положений - это графическое изображение механизма в n последовательных положениях в пределах одного цикла. План строим в двенадцати положениях, равностоящих по углу поворота кривошипа. Причем все положения нумеруем в направлении вращения кривошипа w. Положения остальных звеньев находим путем засечек. За нулевое начальное положение принимаем крайнее положение, при котором ползун наиболее удален от кривошипного вала начало работы хода. Начальное положение кривошипа задается углом j0, отсчитанным от положительного направления горизонтальной оси кривошипного вала против часовой стрелки. Для данного механизма j0__ рад. Кривая, последовательно соединяющая центры S, S, S…S масс шатуна в различных его положениях, будет траекторией точки S2.
Выбираем масштабный коэффициент длин ml:
ml1/OA, (0)
где l1-действительная длина кривошипа, м
OA-изображающий её отрезок на плане положений, мм.
ml_/__ м/мм.
Отрезок AB, изображающий длину шатуна l2 на плане положений, будет:
ABl2ml, (0)
AB___ мм.
Расстояние от точки А до центра масс S2 шатуна на плане положений:
AS2l3ml, (0)
AS2___ мм.
Вычерчиваем индикаторную диаграмму в том же масштабе перемещения ms_ м/мм, что и план положений механизма. Выбираем масштабный коэффициент давления:
mpрmaxLp, (0)
где рmax максимальное давление в поршне, МПа.
Lp отрезок, изображающий на индикаторной диаграмме рmax , мм.
mp___ МПамм.
2.3 Планы скоростей и ускорений
Планы скоростей и ускорений будем строить для ____ положения.
Скорость точки А находим по формуле:
VA=w1l1, (0)
где w1 – угловая скорость кривошипа, с-1.
l1 – длина кривошипа, м.
VA=___ м/с
Выбираем масштабный коэффициент плана скоростей mV:
mV=VA/Pa, (0)
где VA скорость точки A, м/с;
Pa изображающий ее отрезок на плане скоростей, мм.
mV___.
Из полюса P в направлении вращения кривошипа перпендикулярно к OA откладываем отрезок Pa, изображающий вектор скорости точки A, длиной _ мм.
Определяем скорость точки В:
BABA, (0)
где BA- вектор скорости точки B при ее вращательном движении относительно точки A и перпендикулярен к звену AB.
Далее на плане скоростей из точки а проводим прямую перпендикулярно звену AB до пересечения с линией действия скорости точки B (направления движения ползуна). Полученный отрезок Pb__ мм, является вектором абсолютной скорости точки B, а отрезок ab_ мм, - вектором скорости точки В относительно точки А.
Тогда
VBPbmV, (0)
VB___ мc
VBAabmV, (0)
VBA___ мс.
Скорость точки S2 находим из условия подобия:
as2abAS2AB, (0)
Откуда
as2AS2ABab, (0)
as2____ мм.
Соединив точку S2 с полюсом P, получим отрезок, изображающий вектор скорости точки S2, т.е. Ps2_ мм.
Тогда
VS2Ps2mV, (0)
VS2___ мс.
Исходя из результатов расчета программы ТММ1, из произвольной точки отложить вектор VS2 для всех двенадцати положений и соединить их концы плавной кривой, то получим годограф скорости точки S2. Угловую скорость шатуна AB определяем по формуле:
w2VBAl2, (0)
w2__________ c-1.
Нормальное ускорение точки A по отношению к точке О при условии w1= const равно:
aAwl1, (0)
aA___2______ мс2.
Выбираем масштабный коэффициент плана ускорений ma:
maaAPa, (0)
где aA – нормальное ускорение точки A, мс2
Pa – отрезок, изображающий его на плане ускорений, мм.
ma__________ мс2мм.
Из полюса P откладываем отрезок Pa, являющийся вектором нормального ускорения точки A кривошипа, который направлен к центру вращения кривошипа.
Определяем ускорение точки B:
, (0)
где - вектор ускорения точки B при вращательном движении относительно точки A.
Определяем ускорение a:
aVl2, (0)
a___2_______ мc2.
На плане ускорений из точки a проводим прямую, параллельно звену AB и откладываем на ней в направлении от точки B к точке A отрезок an, представляющий собой нормальную компоненту ускорения a в масштабе ma.
anama, (0)
an__________ мc2мм.
Из точки n проводим прямую перпендикулярную звену AB до пересечения с линией действия ускорения точки B (ползуна). Полученный отрезок nb__ мм, представляет собой вектор касательного ускорения токи B относительно точки А, а отрезок Pb=__ мм, - вектор абсолютного ускорения точки B.
Тогда
anbma, (0)
a__________ мс2
aB Pbma, (0)
aB__________ мc2.
Соединив точки a и b, получим отрезок ab=__ мм, изображающий вектор полного ускорения точки B относительно точки А.
Тогда
aBA=abma, (0)
aBA=______=____ м/с2.
Ускорение точки S2 находим из условия подобия:
as2abAS2AB, (0)
Откуда
as2AS2ABab, (0)
as2____ мм.
Соединив точку s2 с полюсом P, получим отрезок, изображающий вектор скорости точки S2, т.е. Ps2_ мм.
Тогда
aS2Ps2ma, (0)
aS2__________ мс2.
Если из произвольной точки Р отложить двенадцать векторов (см. программу ТММ1) aS2 для всех соответствующих положений центра масс шатуна, соединив их концы плавной кривой, то получим годограф ускорения точки S2. Угловое ускорение шатуна AB определяем по формуле:
e2 al2, (0)
e2__________ c-2.
2.4 Кинематические диаграммы
Строим диаграмму перемещений SBSBj на основе двенадцати положений ползуна B0, B1, B2, …,B12, соответствующих положениям кривошипа A0, A1, …, A12. Ординату т.В в крайнем положении (В0) принимаем за ноль, остальные точки – в выбранном масштабе, которые являются разницей текущего значения т.В по отношению к нулевому В0.
Находим масштабные коэффициенты:
○ длины: mS=k·ml mS=___·___=____ ммм,
где k – коэффициент пропорциональности.
○ угла поворота кривошипа: mj2L, mj=2·______=____ радмм.
○ времени: mt2w1L, mt=2·______·___=____ смм,
где L – отрезок на оси абсцисс в мм.
Строим диаграмму скорости VBVBj методом графического дифференцирования диаграммы SBSBj. Полюсное расстояние H1__ мм. Тогда масштабный коэффициент скорости m определим по формуле:
mVmSw1mj H1, (0)
mV______________ мсмм.
Продифференцировав диаграмму VBVBj, получим диаграмму aBaB j. Полюсное расстояние H2___ мм. Масштабный коэффициент ускорения определим по формуле:
mamVw1mj H2, (0)
ma________________ мс2мм.
Таблица №